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Molekularer Magnet : Ein Permanentmagnet mit Aroma

Der Verlauf der Feldlinien des Stabmagneten lässt sich anhand der Orientierung der Metallpartikeln erkennen. Bild: Picture-Alliance

Ein neuartiger Dauermagnet auf Basis von Chrom und einer gängigen organischen Verbindung zeigt viele Vorteile: Er ist deutlich leichter als seine metallischen Pendants und bleibt auch noch bei Hitze magnetisch.

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          Dauermagnete, wie sie in Elektromotoren, Lautsprechern oder Computerfestplatten zu finden sind, bestehen häufig aus Legierungen, die außer Eisen noch wertvolle Metalle wie Kobalt und Neodym enthalten. Dadurch sind herkömmliche Permanentmagnete meist auch schwer. Auf der Suche nach günstigeren Materialien mit guten magnetischen Eigenschaften, die zudem weniger Gewicht auf die Waage bringen, ist eine europäische Forschergruppe nun auf eine einfache metallorganische Verbindung gestoßen.

          Manfred Lindinger
          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Diese besteht aus einem Chromion, das unter anderem von Pyrazin-Molekülen umgeben ist. Pyrazine sind  aromatische Verbindungen, die unter anderem beim Rösten und Braten entstehen. Wie Rudolphe Clérac von der Université de Bordeaux und seine Kollegen in der Zeitschrift „Science“ berichten, ist es ihnen gelungen, daraus leichte Permanentmagnete herzustellen, die es durchaus mit den gängigen anorganischen Pendants aufnehmen könnten.

          In dieser Kammer wird die metall-organische Probe mit Röntgenlicht bestrahlt.
          In dieser Kammer wird die metall-organische Probe mit Röntgenlicht bestrahlt. : Bild: Fabrice Wilhelm

          Einmal mit einem starken Magnetfeld bei Raumtemperatur magnetisiert, bleibt die Substanz auch noch bei hohen Temperaturen magnetisch. Erst oberhalb von 242 Grad gehen ihre magnetischen Eigenschaften verloren, was für viele Anwendungen von Vorteil ist. Ein weiterer Pluspunkt ist ihr geringes Gewicht. Der Grund ist die geringe Dichte der metall-organischen Verbindung. Sie beträgt nur rund ein Viertel der Dichte magnetischer Metalllegierungen.

          Röntgenanalysen an der europäischen Synchrotronquelle ESRF in Grenoble haben gezeigt, dass die starke Magnetisierung von den magnetischen Momenten der Chromionen und der Pyrazin-Moleküle hervorgerufen wird. Diese richten sich in einem äußeren Feld parallel zueinander aus und behalten ihre Orientierung, wenn man das Feld entfernt. Die metall-organischen Magnete könnten nach Ansicht der Forscher in Sensoren oder Magnetspeichern verwendet werden.

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